بحث عن قاعدة ارخميدس

بحث عن قاعدة ارخميدس

قاعدة أرخميدس

أوجد العالم اليوناني أرخميدس قاعدة تنص على أنّ الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في مائع دون تأثير أيّ قوة عليه يندفع لأعلى بقوة صاعدة تُدعى قوة الطفو والتي يُساوي مقدارها وزن السائل الذي يزيحه الجسم عند غمره، ويُطلق على هذه القاعدة اسم قاعدة أرخميدس أو قانون الطفو. ويُمكن التعبير عنها رياضياً كالآتي:

  • قوة الطفو = كثافة السائل × حجم السائل المزاح × تسارع الجاذبية الأرضية.

يجدر بالذكر أنّ قوة الطفو تُعارض قوة الجاذبية دائماً، كما أنّ حجم السائل المُزاح يُساوي حجم الجسم في حالة كان الجسم مغموراً كلياً، وعندما يطفو الجسم؛ فإن حجم السائل المزاح يكون أقل من حجم الجسم، وتكون قوة الطفو مساوية لوزن الجسم، وإذا كان وزن الجسم أقل من وزن السائل المزاح فإنّ الجسم يرتفع لأعلى كما هو الحال مع لوح الخشب الذي يرتفع للأعلى عند محاولة إغراقه في الماء، أو بالون الهيليوم الذي يطير في الهواء، أمّا إذا كان وزن الجسم أكبر من كمية السائل المزاح فإنّه يغرق.

أمثلة على قاعدة أرخميدس

فيما يأتي بعض الأمثلة على قانون أرخميدس للطفو :

  • مثال (1): ما مقدار قوة الطفو المؤثرة على كرة فولاذية نصف قطرها يُساوي 5 سم مغمورة في الماء، مع العلم أنّ كثافة الكرة = 7900 كغ/م، وكثافة الماء = 1000 كغ/م.
    • الحل:
    • يُحسب حجم الكرة الفولاذية = (4/3) × π ×(نصف القطر)
    • حجم الكرة الفولاذية = (4/3) × 3.14 × (0.05)
    • حجم الكرة الفولاذية = 0.000523 م
    • حجم الجسم = حجم السائل المُزاح؛ بما أنّ الجسم مغمور كلياً.
    • قوة الطفو = كثافة السائل × تسارع الجاذبية × حجم الكرة
    • قوة الطفو = 1000 × 9.8 × 0.000523
    • قوة الطفو= 5.1254 نيوتن.
  • مثال (2): ما مقدار قوة الطفو المؤثرة على مكعب ووزنه في الهواء 19 نيوتن، وعند غمره في الماء يصبح وزنه 17 نيوتن.
    • الحل:
    • قوة الطفو = وزن الجسم في الهواء - وزن الجسم المغمور في الماء
    • قوة الطفو = 19- 17
    • قوة الطفو= 2 نيوتن

تطبيقات على قاعدة أرخميدس

يُوجد عدةّ تطبيقات على قاعدة أرخميدس وهي كالآتي:

  • الغواصة: تحتوي الغواصة على خزان الصابورة الذي يُخزن الماء، الأمر الذي يجعل وزن الغواصة أكبر من قوة الطفو، وبالتالي تبقى تحت الماء.
  • مقياس كثافة السوائل: يُستخدم لقياس كثافة السوائل النسبية؛ إذ يحتوي على كرات من الرصاص تطفو عاموديًا على السوائل، وكلما انخفض المقياس أكثر كلما كانت كثافة السائل أقل.
  • السفن: تنزل السفينة للأسفل إلى أن يتساوى وزنها مع وزن الماء المزاح، وعندما تُحمل بالمزيد من البضائع تُزيح المزيد من الماء وبالتالي تغوص بشكل أعمق إلى أن يتطابق وزن السائل المزاح مع وزن وحمولة السفينة وبالتالي تطفو.
  • المنطاد: يُحلق المنطاد في الهواء من خلال تأثير قوة الطفو عليه وتغلبها على قوة الجاذبية.
27تعليم
مزيد من المشاركات
وسائل القياس في العصور القديمة

وسائل القياس في العصور القديمة

وسائل القياس في عصرنا الحاليّ يتمّ استخدام وحدات مقادير محدّدة للقياس، سواء كانت لقياس المسافة، أم لقياس الأوزان، أو الوقت، وكلّ وحدة قياس تجزأت إلى وحدات أصغر لتناسب كلّ أنواع الحسابات، ولكن لم تكن الأوزان هكذا في الماضي، فقد اعتمد الأوائل على طرق مختلفة للقياس والكيل. وسائل القياس في العصور القديمة كانت الحضارات في بلاد الرافدين، وبلاد الشام، وبابل، والحضارة الفرعونيّة، هي من أوّل الحضارات التي استخدمت وحدات قياس الوزن ، حيث اقتبسها جميعهم من بعضهم البعض، حيث استخدمت حضارة بلاد الرافدين
التبادل التجاري قديمًا

التبادل التجاري قديمًا

التبادل التجاري قديمًا تم إنشاء طرق تجارية على مر القرون الماضي، وكانت تربط بين الأماكن المنتجة للبضائع، والأشخاص الذين يعيشون في مناطق أخرى ويرغبون في شراء هذه المنتجات، وكانت المنتجات؛ كالملح والتوابل نادرةً، وكان الطلب عليها مرتفعاً، فكان الناس بحاجة لهذه السلع، فكانوا على استعداد للسفر لمسافات طويلة من أجل الحصول عليها. وبعد مرور الزمن أصبحت هذه الطرق جيدة للنقل، ولم يتم نقل البضائع فقط في هذه الطرق، بل كان الناس أيضًا يتبادلون الأفكار والمعرفة والممارسات الدينية، وحتى حالات المرض في بعض
تعريف الصدق في البحث العلمي

تعريف الصدق في البحث العلمي

تعريف الصدق في البحث العلمي يوصف البحث العلمي بالوثوق والمصداقية إذا تم استخدام الأدوات والقياسات المناسبة للمجال العلمي الذي تم البحث فيه، وإذا طابقت نتائجه المعايير العلمية لقياس نتائج البحوث والدراسات، فالصدق هو مدى دقة معيار ما في قياس نتيجة شيء ما، فكلما كان البحث يتسم بمصداقية أعلى، فهذا يعني أن نتائجه ومخرجاته أكثر واقعية. مصداقية البحوث العلمية ومدى موثوقيتها لقد تبنت كثير من وسائل نشر المحتوى معايير صارمة في تدقيق ومراجعة الأبحاث التي تنشرها بغية الوصول إلى مستوى عالٍ من الموثوقية
تحليل سورة الإخلاص بلاغيًا

تحليل سورة الإخلاص بلاغيًا

تحليل سورة الإخلاص بلاغيًا إنَّ السورة مع قلة كلماتها، وقصر آياتها إلا أنَّها تحمل دلالات عظيمة نجملها فيما يأتي: أولاً بدأت الآيات بفعل أمر (قل)؛ ليفيد أنَّ ما بعده مأمورٌ بتبليغيه واعتقاده ثم تلا الفعل ضمير الشأن (هو)؛ للدلالة على الاختصاص أي هو المتفرد بهذا الوصف وهو الوحدانية المطلقة التي لا تليق بأحد غيره. ثانياً وصف الله نفسه في السورة بقوله: "الله الصمد" والصمد هو الذي يُقصد في الحوائج دائماً، وهذا الوصف ملازمٌ له، ونُلاحظ أنَّ الخبر أفاد فائدة معلومة بالضرورة، فكيف بمن يملك مقادير كل
طريقة البطاطس باللحمة المفرومة

طريقة البطاطس باللحمة المفرومة

البطاطس تعدّ البطاطس إحدى أكثر الخضروات استخداماً في المطابخ العربيّة والغربيّة، حيث تدخل في تحضير العديد من الأطباق اللذيذة، وسوف نذكر في هذا المقال طريقة صينيّة البطاطس باللحمة المفرومة، والتي تتميّز باحتوائها العديد من العناصر الغذائية المهمّة للجسم، كالبروتينات، والفيتامينات، وغيرها الكثير، إضافةً إلى طعمها اللذيذ والشهي، وسرعة تحضيرها. طريقة البطاطس باللحمة المفرومة المكوّنات كيلوغرام ونصف من البطاطس. ثماني ملاعق صغيرة من الزبدة. ربع كوب من الحليب السائل. نصف ملعقة كبيرة من الملح. نصف
تحليل رواية أسى الهجران

تحليل رواية أسى الهجران

تحليل رواية أسى الهجران تلقت الرواية انتقادات إيجابية وسلبية، فقد نالت إعجاب كثير من القراء، وفيما يأتي تحليل رواية أسى الهجران: السرد واللغة لقد نالت اللغة التي كتبت بها رواية أسى الهجران إعجاب الكثير من القراء، فقد كانت لغتها سلسة وبسيطة، واعتمدت على اللهجة العامية فيها أيضًا إلى جانب الفصحى، وتدلُّ اللغة على سعة اطلاع الكاتبة وثقافتها على العديد من جوانب الحياة، وجاء السرد على شكل أحداث وقصص ركزت عليها الكاتبة أكثر من التركيز على السرد المجرَّد من الحدث. الحبكة تناولت الرواية أحداث كثيرة
معلومات عن كوكب المريخ

معلومات عن كوكب المريخ

ما هو كوكب المريخ؟ يعد المريخ (بالإنجليزية: Mars) أحد كواكب المجموعة الشمسية ، وهو رابع الكواكب بُعداً عن الشمس بعد عطارد، والزهرة، والأرض، وتصل متوسط المسافة بين الشمس والمريخ حوالي 228.53 مليون كم، وهو ثاني أقرب الكواكب إلى الكرة الأرضية بعد الزهرة، ويُصنف على أنّه من الكواكب الصخرية، وهو سابع الكواكب من حيث الحجم والكتلة، إذ يبلغ حجمه نصف حجم كوكب الأرض، و يتشابه المريخ مع الأرض من حيث التركيب ومن حيث امتلاكه للفصول الأربعة خلال العام، وتُغطي طبقات من الجليد قطبيه الجنوبي والشمالي. أصل
قانون محيط المعين

قانون محيط المعين

قانون محيط المعين المعين هو أحد الأشكال الرباعية ، لأن له أربعة أضلاع متساوية، وأربع زوايا لا يُشترط لقياساتها أن تكون 90 درجة، ويعرف محيط المعين (بالإنجليزية: Perimeter of Rhombus) بأنه المسافة الكلية التي تحيط بالشكل الخارجي، وبشكل عام يُعطى محيط المعين بالعلاقات الآتية: قانون حساب محيط المعين باستخدام طول الضلع حساب محيط المعين باستخدام طول الضلع: محيط المعين = 4 × طول الضلع. وبالرموز ح=4×ل؛ فجميع أضلاع المعين متساوية؛ حيث: ل: طول ضلع المعين. قانون حساب محيط المعين باستخدام طول القطرين حساب